4.3 平面镜成像（含解析）

0 1 学习目标 02 预习导学 第四章 光现象 第3 节 平面镜成像 课程标准 学习目标 通过实验，探究平面镜成 像时像与物的关系。知道 平面镜成像的特点及应 用。 1．了解平面镜成像的特点。 2．了解平面镜成虚像，了解虚像是怎样形成的。 3．理解日常生活中平面镜成像的现象。 （一）课前阅读： 预习：请同学们认真阅读课本P77--79 页内容，思考并且完成下列活动： 活动1：阅读课本“平面镜成像特点”，回答下面的问题： （1）请同学们利用你身边的平面镜找到你的像； （2）当你远离或靠近平面镜时，仔细观察你的像的大小、位置是否变化？ （3）观察你的像的大小、位置如何变化？ （4）根据观察能不能说一说平面镜成像有哪些特点？ 活动2：请同学们阅读课本“平面镜成虚像”，并回答下面的问题： （1）平面镜的像是靠光的直射还是反射形成的？ （2）我们能看到物体在平面镜里的成像，成像的光是从哪里来的呢？ （3）使用温度计测温度时，如何读数？ （二）基础梳理 43 平面镜成像 一、平面镜成像规律 1 定义：表面平整光滑的镜子。 2 画法： 3 成像原理：光的 。 4 成像规律： （1）物体在平面镜里所成的像是 立的 像。 （2）像、物大小 。 （3）像、物到镜面的距离相等 。 （4）像、物的连线与镜面 。 ▲敲桌子：平面镜成像，像和物体对称（上下一致，左右相反）。 5 平面镜的作用： （1）成像：制作镜子。 （2）改变光路：潜望镜。 （3）扩大视觉空间：在墙上装大块平面镜。 6 成像实质： 如图：S1 是发光点S 的虚像，它是反射光线 反向延长线的交点。实际上，平面镜后并不存 在发光点S1，所以S1是虚像。 ▲敲桌子：平面镜成的虚像，是所有 反射光线 的交点。 二、实验：探究平面镜成像 1 实验器材及作用： （1）刻度尺：测量蜡烛与平面镜的距离和像与平面镜的 。 【加油站1】 1 等效法： 在效果相同的前提下，将 复杂问题转换成易处理问 题的一种方法。 【加油站2】 平面镜的历史： 我国是世界上最早使用平 面镜的国家之一。远古时 期，人们就会利用平静的 水面作镜子来梳妆打扮。 我国大约在四千年前的夏 朝，就有了铜镜。在战国 时代，铜镜盛行，制作精 美，但是，都是贵族妇女 才能使用。近代发展了利 用玻璃制成的平面镜，才 能在民间普遍使用了。 （三）预习作业 1．（2023 四川南充）成语中蕴含了丰富的光学知识，下列说法正确的是（ ） ．“杯弓蛇影”，杯中的“弓”是光的折射形成的 B．“鱼翔浅底”，看到的鱼是实像 ．“皓月千里”，皎洁的月亮是光源 D．“一叶障目”，是光沿直线传播形成的 （2）两支完全相同蜡烛、B：比较像与物的 ，确定像的位置。 （3）玻璃板：便于 。 （4）光屏：探究平面镜成像的 。 （5）白纸：确定物、像和平面镜的 。 2 实验步骤考点： （1）如何放置玻璃板？ 把白纸平铺在桌面上，玻璃板 放在纸上。 （2）如何才能看到蜡烛的像？ 人在侧 玻璃板看去。 （3）如何探究像的实虚？ 将光屏放到像的位置，不透过玻璃板， 看光屏上有无像。 （4）如何确定像的位置和比较像物的大小关系？ 拿一支完全相同且未点燃的蜡烛B，在玻璃板后面移动，直到像与物完全 。（等效法） （5）在白纸上描出物、像和平面镜的位置后，接着应该怎么办？ 连接对应的像点、物点，测出它们到镜面的距离。看连线和镜面是否垂直。 （6）为了使实验结论具有普遍性：应多次改变蜡烛的 进行实验。实验在 较暗的环境下进行，可使实验现象更明显。 （7）实验中若用物理书挡在玻璃板的后面，那么仍然能看到蜡烛的像。 【加油站3】 1 凹面镜： （1）定义：用球面的内 表面作反射面。 （2）作用：对光线有会 聚作用。 （3）应用：太阳灶、手 电筒、汽车头灯、反射式 望远镜。 2 凸面镜： （1）定义：用球面的外 表面作反射面。 （2）作用：对光线有发 散作用。 （3 ）应用：汽车后视 镜、街道或山路转弯处的 反光镜。 2．（2023 江苏连云港）请根据平面镜成像的特点，画出物体B 在平面镜中所成的像。 3．（2023 山东临沂）敬老爱亲的小明跟奶奶拉呱时，发现奶奶一直认为“人离平面镜越近，人在镜中的 像越大”，为了纠正奶奶的错误认知，小明做了如下实验。 （1）如图所示，将白纸平铺在水平桌面上，用支架把玻璃板架在白纸上，并让玻璃板与纸面__________； （2）将两支相同的蜡烛和B 分别竖放在玻璃板前后，点燃蜡烛__________（选填“”或“B”），并移动 蜡烛B，直至与蜡烛的像重合； （3）为了纠正奶奶的错误认知，小明多次改变蜡烛的位置时，需确保__________（选填“左右”或“前 后”）位置不同； （4）小明给奶奶变了个戏法：将与蜡烛的像重合的蜡烛B 拿走，并在它的位置处竖放一个光屏。让奶奶 透过玻璃板看光屏，光屏上有“蜡烛B”；不透过玻璃板直接看光屏，光屏上的“蜡烛B”却消失了。这个 小戏法逗得奶奶开怀大笑，同时小明也给奶奶解释了玻璃板成__________（选填“虚”或“实”）像的道 理。 说明：1 时间：10 分钟；2 分值：50 分（每题10 分）3 要求：合上书本，独立完成。 1．（2023 江苏连云港）一束光与水平面成30°角斜射到平静的水面上，则反射角为_______°，若入射角 增大10°，则入射光线和反射光线夹角为______°。远远望云，一只小鸟在平静的水面上飞翔，若它距水 面6m，它的像距水面的距离是_______m，当它向水面俯冲的过程中，像的大小_______（选填“变大” “不变”或“变小”）。 03 强化训练 2．（2023 山西）一只白鹤静立在平静的水中，在岸边可以看到白鹤的两个“影”——影子和倒影，如 图所示。下列分析正确的是（ ） ．白鹤的影子是由于光的直线传播形成的 B．白鹤的倒影是由于光的折射形成的 ．白鹤飞离水面时，它的倒影会变小 D．白鹤在水中的倒影是实像 3．（2023 山东泰安）如图所示，从光源S 发出的一条光线射向平面镜，经平面镜反射后过点，请作出 这条入射光线并完成光路图。 4．（2023 四川南充）小科同学在探究平面镜成像特点时，利用如图甲所示器材进行了以下操作： （1）实验中小科同学从点燃的蜡烛一侧透过玻璃板看到像有重影，改善重影问题的方法是________，实 验中选取同样大小的蜡烛、B 是为了_________； （2）改进器材后多次改变蜡烛的位置，并移动另一支蜡烛，确定每次像的位置，将玻璃板及每次物和像 的位置记录在玻璃板下面的白纸上，连接物和对应的像点，如图乙所示，由此可得出的结论是：像与物到 平面镜的距离_________； （3）完成实验后，小科同学又将一枚硬币放在玻璃板前，能看到它在玻璃板后的像在的位置，如图丙所 示，若将玻璃板水平向右移动3m，该硬币的像_________（选填“向右移动3m”、“在原位置”或“向 左移动3m”）。 预习作业参考答 1、【答】D 【解析】．“杯弓蛇影”，杯中的“弓”是经过光的反射映在杯子中的倒影，故错误； B．“鱼翔浅底”，看到的鱼是光的折射形成的虚像，故B 错误； ．“皓月千里”，皎洁的月亮是反射的太阳光，本身不会发光，故不是光源，故错误； D．“一叶障目”是指用一片叶子挡在眼前就看不见东西了，是光沿直线传播形成的，故D 正确。 故选D。 2、【答】 【解析】分别作出物体B 端点、B 关于平面镜的对称点'、B'，用虚线连接'、B'即为B 在平面镜中的像。 3、【答】（1）垂直 （2） （3）前后 （4）虚 【解析】（1）实验中，眼睛应该与点燃蜡烛的一侧观察，为使B 与的像重合，玻璃板必须与白纸垂直。 （2）实验中为了观察像与实物大小关系，应该点燃蜡烛，在点燃的一侧观察，并移动蜡烛B，直至与蜡 烛的像重合。 （3）实验中为了证明像的大小与实物离平面镜的距离无关，小明应多次改变蜡烛的位置时，使蜡烛到镜 面的前后距离不同。 （4）平面镜成虚像，虚像不能用光屏承接，所以不透过玻璃板直接看光屏，看不到像。 强化训练参考答 1、【答】 60 140 6 不变 【解析】若入射光线与平面镜的夹角为30°，则入射光线与法线的夹角，即入射角是90°-30°=60°，所 以，反射角等于入射角等于60°；当入射角增大10°，因此反射角也增大10°，即反射角为变为60° +10°=70°，反射光线和入射光线的夹角是70°+70°=140°；由平面镜成像的特点可知，像与物到平面 镜的距离相等，已知小鸟距水面6m，小鸟的像到水面的距离也是6m；由平面镜成像的特点可知，像和 物体的大小相等，所以不管小鸟向下俯冲还是向上飞，像和小鸟等大，所以若小鸟向下俯冲的过程中，该 “倒影”的大小不变。 2、【答】 【解析】．影子的形成是光的直线传播现象，故正确； BD．白鹤在水中的倒影是由光的反射形成的虚像，故BD 错误； ．白鹤在水中的倒影属于平面镜成像，像和物体大小相等，白鹤的大小不变，像的大小不变，即它的倒影 不变，故错误。 故选。 3、【答】 【解析】平面镜成像中，像与物关于平面镜对称，应用光的反射定律，光的反射光线的延长线过像点。先 做S 点关于平面镜的对称点，即为像点S′，连接S′，S′与平面镜的交点为入射点，连接入射点与S 点，即 得入射光线 4、【答】（1）用较薄的玻璃板 探究像与物的大小关系 （2）相等 （3）在原位置 【解析】（1）实验中有重影，是因为玻璃板较厚，蜡烛通过玻璃板两个面都成像了，可采用较薄的玻璃 板，两个面所成的像几乎在一个位置，避免重影对实验的影响。 用、B 同样大小的蜡烛进行实验，可探究平面镜所成的像与物的大小关系，B 与的像重合时，说明像与物 大小相等。 （2）由图乙知，每次记录的像距与物距的大小相等，所以像与物到平面镜的距离相等。 （3）将玻璃板水平向右移动3m，硬币的位置不变，则像的位置也不变，在原位置。